К этому типу дегазаторов можно отнести пленочные дегазаторы с загрузкой из колец Рашига или кусковой загрузкой (кокс, гравий и др) работающих в условиях противотока воды и воздуха подаваемого вентилятором, а так же дегазаторы пленочные типа с теми же загрузками,но работающие без подачи воздуха (контактные градирни).
Сущность процесса обезжелезивания по отношению к большинству подземных вод заключается в окислении кислородом воздуха двухвалентного железа, в трехвалентное.
Скорость реакции окисления двухвалентного железа в трехвалентное зависит от значения рН воды, чем выше рН, тем скорее идет процесс.
Этот процесс происходит достаточно быстро и надежно при рН= 7,5, а значение рН воды подземных источников обычно ниже величины 6,5 – 7,2. Для поднятия значения рН воды до 7,5 из нее удаляют некоторое кол-во свободной углекислоты, которое может быть найдено по номограмме 1.
Зная, начальное содержание свободной углекислоты в воде, и определив по номограмме концентрацию СО2 которая соответствует рН = 7,5, можно найти кол-во СО2, которое должно быть удалено из воды, как разность концентраций начальной и оптимальной, соответствующей значению рН – 7,5.
Кроме того, должно быть удалено то кол-во СО2, которое образуется при гидролизе бикарбоната железа, т.к. наличие этой углекислоты в воде может препятствовать повешению рН до требуемого предела. Кол-во СО2, выделившейся при гидролизе железа, согласно стехиометрическому, расчету, составляет 1,57 мг на 1 мг железа, содержащегося в исходной воде.
Су = 1,57*СFe + (Cнач. – Сопт.)
где Су – кол-во свободной углекислоты СО2, которое должно быть удалено из воды, мг\л;
СFe – общее содержание железа в обезжелезиваемой воде, иг\л;
Cнач. – начальная концентрация СО2 в обезжелезиваемой воде, мг\л;
Сопт – концентрация СО2 в мг\л соответствующая оптимальному значению рН = 7,5 при данной щелочности воды (номограмма 1).
Остаточное содержание СО2 после дегазации будет равно:
Сост. = Свх. – Су = 1,57* СFe + Cнач. – 1,57* СFe - Cнач. + Сопт. = Сопт.
Площадь поперечного сечения дегазатора подсчитывают исходя из плотности орошения насадки от 540 до 90 м3\м2 час. В зависимости от размеров и характера насадки. Удельный расход воздуха следует принимать равным 4 м3\м3. Значение ΔСср. для обезжелезивания воды аэрацией, можно определить по формуле:
,
Здесь Свх и Сопт. кг\м3 Величину Кж находим по рис. 6.
При подсчете дегазаторов, работающих без принудительной подачи воздуха (контактные градирни), плотность орошения для всех насадок должно приниматься 10 м3\м2. Кж по рис.6.
1.Площадь поперечного сечения дегазатора:
f = м2
2.Плотность орошения насадки дегазатора по обезжелезиванию равна 50-90 м3\м2час
Сопт= Сном * α* β, мг\л
3. Свх = 1,57* СFe +Снач
4. S – поверхность насадки (таб.6) м2\м3
ПРИМЕР РАСЧЕТА 1